第10章 关键能力提升3 带电粒子在电场和重力场中的运动（PPT课件）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第三册关键能力提升同步课件（人教版）

该高中物理课件聚焦带电粒子在电场和重力场中的运动，涵盖直线运动条件、类抛体运动规律及圆周运动分析，通过问题导入（如液滴静止、小球抛出问题）衔接电场强度、牛顿第二定律等知识，搭建从基础到综合的学习支架。 其亮点在于以探究模块为框架，结合典例分析与对标训练，通过科学推理（如力的平衡推导加速度）、模型建构（类抛体运动分解）培养物理观念与科学思维，助力学生系统掌握复合场运动分析方法，也为教师提供结构化教学资源，提升教学效率。

专题 带电粒子在电场和重力场中的运动 定标-关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 1、功能关系 力与运动的关系 能够通过受力分析明确粒子的带电情况和电荷量，具备推理论证能力。 利用牛顿第二定律和运动的合成与分解相关基础知识，绘制粒子运动的轨迹，具备物理作图能力。 从受恒定合外力的角度，构建“等效重力”和“等效重力加速度”的概念，具备思维建模能力。 1利用受力分析的基本原理来解决粒子在复合场中多种运动形式的问题； 通过分析粒子的运动轨迹来培养物理探究思维； 通过构建“等效重力场”来对物理概念加以深化和创新。 重点及难点 利用“等效法”解决带电粒子在复合场中圆周运动的临界问题。 题型及难度 选择题为主 难度较难 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 2 本课时主要内容 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 3 知识导航-做直线运动的条件 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 4 知识导航-明确研究对象,精准受力分析 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 5 知识导航-明确向心力来源,确定圆心和轨迹 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 6 【问题导入】 （课本例题改编）如图所示，平行板电容器间存在大小为E、方向竖直向上的匀强电场，板间存在有一质量为m的带电液滴，液滴处于静止状态，重力加速度为g，求： （1）液滴带什么电； （2）电荷量为多少。 探究1　带电粒子在电场和重力场中的直线运动 【思考与讨论】 在上面的问题里，我们发现带电量由哪些物理量来决定？ 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 7 【典例1】平行板电容器间存在大小为E、方向竖直向上的匀强电场,板间存在有一质量为m的带电液滴,液滴处于静止状态,重力加速度为g,保持两极板间的电压不变,将两极板间的距离增大到原来的2倍,其他条件保持不变,此时液滴向什么方向做什么运动?加速度多大? 【必备知识】平行板电容器的两类动态问题,物体做直线运动的条件. 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究1　带电粒子在电场和重力场中的直线运动 8 【关键能力】 【答案】向下运动　(方向竖直向下)　 【解题思路】 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究1　带电粒子在电场和重力场中的直线运动 9 【探究总结】 知识点总结:明确极板间场强的计算公式;明确牛顿第二定律的计算公式,合外力的大小和方向. 方法总结:从力的平衡出发,结合牛顿第二定律来研究合外力的组成,进而分析得到液滴的运动情况. 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究1　带电粒子在电场和重力场中的直线运动 10 【对标训练1】 如图所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中虚线所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子 (　　) A. 所受重力与静电力平衡 B. 电势能逐渐增加 C. 动能逐渐增加 D. 做匀速直线运动 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究1　带电粒子在电场和重力场中的直线运动 11 【答案】B 【解题思路】 【易错提醒】在分析粒子运动情况时,首先要明确哪些力提供合力,同时力的方向一定要绘制正确.从加速度的角度可以分析得到粒子的速度变化情况,进而结合静电力做功的正负来确定动能和势能的变化情况. 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究1　带电粒子在电场和重力场中的直线运动 12 【问题导入】 如图所示，匀强电场中相邻竖直等势线间距d＝10 cm，质量m＝0.1 kg、带电荷量为q＝－1×10－3 C的小球以初速度v0＝10 m/s抛出，初速度方向与水平线的夹角为45°，已知重力加速度g＝10 m/s2，求： (1)小球加速度的大小； (2)小球再次回到图中水平线时的速度大小和距抛出点的距离 探究2　带电粒子在电场和重力场中的类抛体运动 【思考与讨论】 在上述问题中，合外力的方向如何描述？ 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 13 【典例2】如图所示,有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球,从P点以相同的初速度垂直电场方向进入匀强电场E中,它们分别落到A、B、C三点,则可判断 (　　) A. 三个小球到达正极板时的动能关系是EkA>EkB>EkC B. 三个小球在电场中运动的时间tA=tB=tC C. 三个小球在电场中运动的加速度关系是aC>aB>aA D. 落到A点的小球带负电,落到B点的小球不带电 【必备知识】运动的分解和合成,动能定理,功能关系. 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究2　带电粒子在电场和重力场中的类抛体运动 14 【关键能力】 【答案】C　 【解题思路】 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究2　带电粒子在电场和重力场中的类抛体运动 15 【探究总结】 知识点总结:平抛运动的规律;牛顿第二定律. 方法总结:解决此类题目需要从粒子的受力情况结合粒子的运动轨迹推出粒子电性. 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究2　带电粒子在电场和重力场中的类抛体运动 16 【对标训练2】如图所示,光滑绝缘的水平面上固定一半径为R的14圆弧屏AB,其圆心为O,整个装置放在沿半径BO方向的水平匀强电场中.现将一电荷量为q的带电小球从C点(在直线OA上)以初动能Ek0沿OA方向射出,最终垂直打到屏上的P点.已知∠POB=30°,取A点为电势零点.下列说法正确的是 (　　) A. 小球带正电 B. P点的电势为 C. 电场的电场强度大小为 D. O、C两点间的距离为 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究2　带电粒子在电场和重力场中的类抛体运动 17 【答案】C　 【解题思路】 【易错提醒】1. 在处理带电粒子电性的过程中,由轨迹到受力再到电性情况. 2. 明确有效长度的概念,才能正确得到电场强度、粒子水平方向的位移. 3. 灵活应用三角函数的结论,同时关注到角度,若找错角度或者用错余弦值则会导致计算错误. 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究2　带电粒子在电场和重力场中的类抛体运动 18 【问题导入】 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，小球电荷量大小为q。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内顺时针做圆周运动，重力加速度为g。 （1）匀强电场的电场强度大小； （2）小球动能的最小值。 探究3　带电粒子在电场和重力场中的圆周运动 【思考与讨论】 若在“问题导入”的情境下，小球运动至圆周轨迹的何处机械能最小？ 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 19 【典例3】如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直向下,则 (　　) A. 小球不可能做匀速圆周运动 B. 当小球运动到最高点a时,线的拉力一定最小 C. 当小球运动到最高点a时,小球的电势能一定最小 D. 当小球运动到最低点b时,小球的速度一定最大 【必备知识】匀速圆周运动的临界条件,牛顿第二定律. 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究3　带电粒子在电场和重力场中的圆周运动 20 【关键能力】 【答案】C　 【解题思路】 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究3　带电粒子在电场和重力场中的圆周运动 21 【探究总结】 知识点总结:能够根据能量守恒得到结果,同时学习用物理语言来描述自己的结论. 方法总结:利用能量守恒的式子来得到小球的电性. 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究3　带电粒子在电场和重力场中的圆周运动 22 【对标训练3】如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线,细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球,小球电荷量大小为q.小球静止时细线与竖直方向成θ角,若此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,重力加速度为g,则小球运动过程中对绳的最大拉力为 (　　) 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究3　带电粒子在电场和重力场中的圆周运动 23 【答案】D　 【解题思路】 【易错提醒】1. 对于圆心的判断要精准,如果圆心偏移或者定错,那么轨迹半径以及后续的计算都会出现偏差. 2. 动能定理中初、末速度要计算准确,同时一般是对于一个物体列动能定理,而非多个物体,确保公式正确. 3. 向心力的来源分析要准确,特别是合力提供向心力时,需要利用平行四边形定则来刻画合力. 未来密码 高考物理关键能力提升 必修第三册 第九章 静电场及其应用 探究3　带电粒子在电场和重力场中的圆周运动 24 $